一種帶距離顯示和水平儀的多功能墻體探測儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測量儀器，尤其涉及一種帶距離顯示和水平儀的多功能墻體探測儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在建筑行業(yè)，一般更多的是對建筑墻體中的金屬、木梁、交流電的存在與否以及信號強(qiáng)度大小進(jìn)行探測，而沒有具體地探測墻體中金屬介質(zhì)距離的儀器。現(xiàn)有技術(shù)中一般利用激光測距儀測量距離，雖然激光測距儀存在精度高的優(yōu)勢，但只能測量空曠環(huán)境中物體表面到機(jī)器的距離，無法測量不透明介質(zhì)中包含的金屬到儀器的距離，也無法檢測檢測介質(zhì)中是否含有金屬，而且儀器比較復(fù)雜，制作的難度較大，成本較高，而且光學(xué)系統(tǒng)需要保持干凈，否則將影響測量。
[0003]并且，在建筑裝修等領(lǐng)域，還需要經(jīng)常測量物體面的水平狀態(tài)，如果為此再單獨(dú)攜帶水平測量儀則過于麻煩，因此在實(shí)際工作中急需結(jié)合了水平測量功能和探測功能的多功能儀器的出現(xiàn)。實(shí)用新型“一種激光測距儀”(ZL201320136558.3)公開了一種帶有氣泡水平儀的激光測距儀，但是其采用的是原始的氣泡水平儀，借助水泡相對刻線的偏移，憑肉眼判斷被測平面是否水平，并估計(jì)出傾斜角度值。其測量精度很低，同時(shí)難以實(shí)現(xiàn)二自由度(正交)水平度測量，而且實(shí)時(shí)性差，不便于進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸、處理和分析，對數(shù)據(jù)的記錄也很不方便，很難滿足對高精度測量的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶距離顯示和水平儀的多功能墻體探測儀，同時(shí)具有測量墻體中的金屬到儀器的距離和物體水平度測量功能。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種帶距離顯示和水平儀的多功能墻體探測儀，包括用于產(chǎn)生交變磁場，并接收墻體中金屬受該交變磁場的影響產(chǎn)生的感應(yīng)磁場信息的金屬探測模塊，用于測量所述多功能墻體探測儀的水平狀態(tài)并輸出水平度信息的水平儀模塊，用于接收感應(yīng)磁場信息和水平度信息，對感應(yīng)磁場信息進(jìn)行處理輸出距離顯示信號，并對水平度信息進(jìn)行處理輸出水平度顯示信號的控制電路模塊，接收控制電路模塊輸出的距離顯示信號的和水平度顯示信號并顯示的顯示模塊。
[0007]優(yōu)選地，所述金屬探測模塊包括用于產(chǎn)生交流信號的交流信號發(fā)生單元、產(chǎn)生交變磁場的磁場發(fā)射單元、接收感應(yīng)磁場的磁場接收單元以及信號放大裝置。
[0008]優(yōu)選地，還包括用于探測墻體介質(zhì)是否存在交流電的交流電探測模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述交流電探測模塊包括布置在電路板上用于接收交流電產(chǎn)生的電磁輻射的銅片以及運(yùn)算放大電路。
[0010]優(yōu)選地，所述銅片為I?3塊。
[0011]優(yōu)選地，所述水平儀模塊為用于測量所述多功能墻體探測儀相互垂直兩方向上的水平度信息的雙軸加速度傳感器模塊或三軸加速度傳感器模塊。
[0012]優(yōu)選地，還包括用于探測墻體介質(zhì)中是否存在木梁的木梁探測模塊。
[0013]優(yōu)選地，所述木梁探測模塊包括電容傳感器以及檢測電容變化的檢測單元。
[0014]優(yōu)選地，所述電容傳感器由布置在電路板上的銅片、墻體以及位于銅片和墻體之間的介質(zhì)構(gòu)成。
[0015]優(yōu)選地，還包括用于輸入控制信號的輸入模塊，所述輸入模塊信號輸出端與控制電路控制信號輸入端相連。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果為:將測量墻體中的金屬到探測儀器的距離和水平度測量功能集成到同一個(gè)探測儀中，能同時(shí)檢測墻體中鋼筋的深淺和物體水平度，解決了其他探測儀器無法測量不透明介質(zhì)中金屬物體距離，無法確定金屬物體在介質(zhì)中的深淺位置的麻煩。同時(shí)，在探測儀中還集成了探測墻體介質(zhì)中是否存在木梁的木梁探測模塊以及探測墻體介質(zhì)是否存在交流電的交流電探測模塊，進(jìn)一步增加探測儀功能的多樣性。
[0017]通過探測墻體中金屬物體的感應(yīng)磁場強(qiáng)度，根據(jù)磁場強(qiáng)度隨距離衰減的關(guān)系，計(jì)算出墻體中金屬到探測儀下表面中心點(diǎn)的距離，比現(xiàn)有技術(shù)中只顯示金屬物體是否存在來得更加直觀，更加清晰知道金屬在介質(zhì)中大致位置。
[0018]采用雙軸加速度傳感器模塊或三軸加速度傳感器模塊的水平儀模塊來實(shí)現(xiàn)對水平面上相互垂直的兩個(gè)方向的水平度信息的測量并輸出該兩個(gè)方向的水平度數(shù)據(jù)到顯示器上，測量精度高且實(shí)時(shí)性強(qiáng)，顯示更加直觀。
[0019]利用電容傳感器探測墻體中木梁或其它異物的信號強(qiáng)度，測量精度高，能夠使得探測儀探測的信息更加全面、直觀。
[0020]在多功能墻體探測儀中加入交流電探測模塊，能夠及時(shí)探測墻體介質(zhì)中的交流電信息，實(shí)時(shí)了解墻體中是否存在通電的導(dǎo)線以及通電導(dǎo)線交流電的強(qiáng)弱。同時(shí)，在建筑裝修行業(yè)，經(jīng)常需要在墻體上打孔，設(shè)置交流電探測模塊能夠避免在鋪設(shè)通電導(dǎo)線的墻體區(qū)域打孔，降低危險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本實(shí)用新型金屬探測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖3為本實(shí)用新型木梁探測模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖4為本實(shí)用新型木梁探測模塊檢測電容變化的檢測單元電路原理圖。
[0025]圖5為本實(shí)用新型交流電探測模塊的電路原理圖。
[0026]圖6為本實(shí)用新型顯示模塊在金屬檢測模式下示意圖。
[0027]圖7為本實(shí)用新型顯示模塊在木梁檢測模式下示意圖。
[0028]圖8為本實(shí)用新型顯示模塊水平度檢測結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施例做進(jìn)一步描述。
[0030]參見圖1，本實(shí)用新型的一種帶距離顯示和水平儀的多功能墻體探測儀，包括控制電路模塊1、探測墻體介質(zhì)中是否存在金屬物體并輸出金屬物體信號的金屬探測模塊2、檢測探測儀與水平面所成的角度并輸出水平度信號的水平儀模塊3、向控制電路模塊I輸入控制信號的輸入模塊4、探測墻體介質(zhì)中是否存在木梁并輸出木梁信號的木梁探測模塊5、探測墻體介質(zhì)中是否有交流電并輸出交流電信號的交流電探測模塊6和用于顯示結(jié)果的顯示模塊7。其中，控制電路模塊I接收金屬物體信號、水平度信號、木梁信號以及交流電信號，并對上述信號進(jìn)行處理，最終輸出到顯示模塊7進(jìn)行顯示。
[0031]又參見圖1和圖2，所述金屬探測模塊2包括交流信號發(fā)生單元21、磁場發(fā)射單元22、磁場接收單元23以及信號放大裝置24，其中，磁場發(fā)射單元22可以為導(dǎo)電線圈。所述控制電路模塊I控制交流信號發(fā)生單元21產(chǎn)生交流信號，驅(qū)動磁場發(fā)射單元22產(chǎn)生交變的磁場，墻體中的金屬受該交變磁場的影響，產(chǎn)生感應(yīng)磁場，磁場接收單元23接收該感應(yīng)磁場，并將接收到的感應(yīng)磁場信號通過信號放大裝置24放大，再輸送給控制電路模塊I。控制電路模塊I分析信號放大裝置24輸出的感應(yīng)磁場強(qiáng)度信號的幅值，將信號的幅值信息轉(zhuǎn)化為金屬圓截面中心點(diǎn)到探測儀下表面中心點(diǎn)的距離信息，并在顯示模塊7上顯示。
[0032]由于影響磁場強(qiáng)度的因素主要有金屬的材質(zhì)，距離，形狀，發(fā)射磁場的強(qiáng)度，放大器的放大倍數(shù)，在這些因素中，材質(zhì)，放大器的放大倍數(shù)，發(fā)射磁場的強(qiáng)度是可以確定的。而墻體中金屬(一般為鋼筋)的形狀基本上一致的，小范圍的形狀變化對于距離來說是可以忽略的。并且在介質(zhì)中，磁場強(qiáng)度隨距離成衰減的關(guān)系，所以可以通過分析信號放大裝置24輸出的感應(yīng)磁場強(qiáng)度信號幅值，來確定墻體中金屬圓截面中心點(diǎn)距離儀器下表面中心點(diǎn)的距離。
[0033]本實(shí)施方式中，墻體內(nèi)鋼筋的直徑為20mm，將鋼筋分別放在距離儀器10mm，20mm，30mm，40mm，……等距離處，測量記錄探測儀測得的磁場信號強(qiáng)度幅值，然后將這些磁場信號強(qiáng)度幅值作為標(biāo)準(zhǔn)，確定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，在實(shí)際測量中把測得的磁場信號強(qiáng)度幅值和這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值比較，來確定墻體中金屬圓截面中心點(diǎn)距離探測儀下表面中心點(diǎn)的距離。
[0034]所述水平儀模塊3可采用雙軸加速度傳感器模塊，用于采集水平面上相互垂直的兩個(gè)方向的傾斜度信息，并以數(shù)字信號的形式輸送到控制電路模塊I進(jìn)行數(shù)據(jù)譯碼和處理，加速度傳感器可選用ADXL202JQC或其它，當(dāng)然也可采用三軸加速度傳感器模塊來作為水平儀模塊使用。其中，水